昨天的文章中，我们讲到美国的电力问题和固态变压器（SST），也许是赶巧了，今天市 场上电力和SST的表现都还不错。这篇文章，我们来看下SST目前的进展以及国内外相关 的厂商布局。 AI数据中心的下半场：电力和节能 SST进展及基础情况 SST技术在数据中心、新能源等领域展现出巨大潜力。特别是英伟达的Rubin架构大概率将开始采用 SST，行业内的预计供货时间在2027年底或2028年初，但我们了解下来，应该要比这个时间早。北美 SST订单的盈利能力较高，毛利率可达50-55%。目前，海外数据中心变压器市场供不应求，订单供 应周期普遍在9-12个月，北美主要厂商的供货周期甚至延长至18个月。进入北美市场的壁垒较高， 拥有本土产能或与海外大厂联合研发的企业更具竞争优势。 国内外厂商在SST技术的布局 在全球范围内，多个厂商正积极推进SST技术的研发和应用。伊顿作为全球VIGC领域的领先企业， 提出了能源路由器供电架构的概念，并推出了中压能源路由器解决方案。通过收购具备SST技术的公 司，伊顿加速进入数据中心储能等新兴市场。台达则推出了基于第三代半导体碳化硅器件的HBDC 电源方案，支持宽范围的柔性调节，适配数据中 ...

昨天的文章中，我们讲到美国的电力问题和固态变压器（SST），也许是赶巧了，今天市 场上电力和SST的表现都还不错。这篇文章，我们来看下SST目前的进展以及国内外相关 的厂商布局。 AI数据中心的下半场：电力和节能 SST进展及基础情况 在国内，四方股份、中国西电、金盘科技等传统电力设备厂商，以及部分AI服务器电源企业和光储 新能源企业，也开始布局SST技术。这些企业结合自身技术优势，逐步向数据中心和新能源领域扩 展，探索SST技术的商业化应用。四方股份依托中科院背景，技术产品优势明显，目前已开始与海外 大厂尝试对接，民企业务加速出海。科华数据在液冷及服务器电源领域与英伟达及其他ASIC大厂密 切合作，其SST产品已在国内成功完成挂网测试，进入英伟达SST供应链只是时间问题。 金盘科技 金盘科技在2025年上半年表现稳健，机电业务保持稳定增长。国内特高压领域进展显著，江东南、 粤港澳等特高压直流项目已陆续开工，预计更多项目将在近期启动。这将推动特高压设备进入新一 轮招标高峰，金盘科技作为行业龙头有望显著受益。 在海外市场，金盘科技表现亮眼，上半年境外收入同比增长64%，成功中标马来西亚数据中心变电 站项目，进一 ...

当大家依然在关注光模块、PCB的时候，我们十一假期期间就一直在提电力了，也写过一篇 分析： 如果电力是AI发展的瓶颈，中国是否在领先？ 这段时间我们也经常刷到OpenAI的各种新闻，OpenAI跟AMD、英伟达、甲骨文和 CoreWeave 的交易将 在未来十年内为 OpenAI 提供超过 20GW的计算能力，约等于 20 座核反应堆的电力，而美国目前的电 力情况不容乐观，所以我们认为：目前AI数据中心的下半场，电力和节能是发展的主线。 AI需要的电力与日俱增 从需求端分析，人工智能数据中心的指数级扩张将推动电力需求快速增长。根据Rand的数据预测，到 2030 年，单个地点的 AIDC 训练需求所需电力可能达到 8 吉瓦（GW），这一规模大致相当于 8 座大型 核反应堆的总装机容量；与此同时，数字货币挖矿等领域的电力需求也在持续增长，进一步加剧了电力 消耗压力。 再看供给端，美国现有地面电力基础设施已难以在短期内适配这种爆发式增长的需求。以美国数据中心 核心聚集区 ， 弗吉尼亚州北部为例，当地部分数据中心正面临长达 7 年的电力供应排队等待问题；甚 至像 xAI 这样的企业，也因电力供应等待周期过长，不得不 ...

文章核心观点 - AI服务器面临能源与散热危机，单机柜功率突破百千瓦，芯片功耗逼近千瓦，传统技术路径已达极限[2] - 碳化硅作为第三代半导体材料，正从供电和散热两个核心战场掀起变革，成为赋能未来AI产业不可或缺的核心材料[3] - 在供电战场，碳化硅功率芯片可将服务器电源电能转换效率推升至98%，解决AI集群高能耗问题[3] - 在散热战场，碳化硅封装基板凭借卓越导热性能，快速导出GPU巨量热能，解决性能瓶颈[3] - 碳化硅的渗透不仅是技术迭代，更是一场关乎未来算力成本与可持续性的关键博弈[3] AI服务器供电挑战与碳化硅机遇 - AI服务器供电系统面临效率、密度、功率的"不可能三角"难题，传统硅基器件触及物理极限[4] - 高功率PSU（>3kW）市场占比将提升至80%，服务器电源市场转向高门槛、高附加值的定制化蓝海[4] - AI训练负载是"同步"的，对供电系统动态响应能力要求极高，碳化硅MOSFET的快速开关特性可平滑电网级功率纹波[19] - 采用碳化硅方案可将效率从94%提升至98%，每100kW负载损耗从6kW降至2kW，并节省等效的散热成本[21] - 在AI数据中心，空间即算力，碳化硅可使功率密度从30 W/立方英寸提升至100 W/立方英寸，算力部署密度提升3倍以上[23] 数据中心供电架构演进 - 数据中心按功耗可分为企业级（1KW-500kW）、高性能计算中心（50KW-5MW）和超大规模数据中心（1MW-150MW，AI园区可达2GW）[7] - AI园区功耗达2GW，相当于大型核电机组输出功率，算力正成为新一代公共基础设施[15] - 数据中心配电电压正从12V向48V，再向400V/800V高压直流架构演进，以减少传输损耗[25] - 800V HVDC架构可重构数据中心供电系统，实现与可再生能源无缝对接并简化UPS，但需从基础设施层面进行顶层设计[29][30][31][33] - "Sidecar"方案作为过渡性解决方案，允许在机柜侧边增加模块，支持高功率机柜，单机架功率可扩展至600千瓦[37] 固态变压器的颠覆性价值 - 固态变压器（SST）是高频、智能、集成的电能路由器，可将10-35kV中压交流电直接转换为800V直流电[42] - SST通过"集中化"和"高频化"策略，将转换效率做得更高，并使碳化硅的价值密度从分散的PSU转移至集中的高价值SST模块[43] - 高频隔离变压器工作频率达数十kHz，其体积与频率成反比，可实现超高功率密度[43] - 头部电源厂商如台达已在2024年GTC展示SST样机，将其视为未来技术制高点[44] - SST方案将导致电源产业洗牌，传统PSU厂商需向上游SST和高压IBC技术转型[58] 碳化硅在芯片封装领域的应用 - AI芯片2.5D封装导致功率密度和热流密度急剧攀升，传统硅、玻璃中介层成为散热瓶颈[68] - 碳化硅中介层热导率达400-500 W/m·K，比硅高出约3倍，可使GPU结温降低20-30℃，散热相关成本降低约30%[66] - 碳化硅与硅芯片热膨胀系数接近，能大幅提升封装寿命和良率，其电绝缘性对HBM3/4高速信号完整性至关重要[69] - 若碳化硅完全替代传统中介层，其需求将是CoWoS产能的2倍，可能引发与车用市场争夺高质量衬底产能[5][72] - 碳化硅中介层产业化面临大尺寸薄板制造、切割研磨困难及TSV形成等挑战，需激光剥离等下一代加工技术[76] 碳化硅制造工艺与产业链 - 碳化硅产业成本结构中，衬底+外延占比远高于硅，降本核心在于降低衬底成本[81] - 衬底尺寸正从6英寸向8英寸迁移，8英寸衬底可用芯片数增加，能显著摊薄成本，其N型衬底市场年复合增长率达58%[82] - PVT法生长速率慢（<0.22mm/h）、耗时长达7-8天，是衬底高成本、低良率的主因，龙头厂商倾向于自建设备以控制品质[91][92] - 激光剥离等先进切片技术可将晶圆产出量提升约1.4倍，是降本的核心路径之一[95][96] - 碳化硅制造设备市场中，量测及检测设备规模最大、增长最快，凸显缺陷控制是产业核心痛点[111] 碳化硅市场竞争格局与国产化 - 全球碳化硅衬底市场高度集中，WolfSpeed、天岳先进、天科合达等前五家厂商占据68%份额[85] - 中国公司如天岳先进市占率从14.8%提升至16.7%，并展示12英寸样品，已进入全球竞争第一梯队[85] - 在碳化硅器件领域，意法、安森美、英飞凌等五大外企2024年市占率高达83%，国产替代空间巨大[129] - 国内厂商如芯联集成（增速+180%）、三安集成（+55%）正以数倍于行业的速度抢夺市场份额[129] - 中国已构建全球最完整的碳化硅产业链，国内投资约80亿美元，体现全产业链自主可控战略[131][140] 碳化硅市场应用与需求驱动 - 新能源汽车是碳化硅最大且最确定的驱动力，直至2030年仍将占据压舱石地位[122] - AI数据中心、低空经济等"新兴行业"成为独立的重要增长极，为碳化硅厂商提供客户多元化机会[122] - 800V平台BEV出货量占全部BEV近10%，预计2030年将提升至30%，对1200V SiC MOSFET产生刚性需求[122] - 碳化硅功率器件技术路线呈渐进式替代，从混合模块（Si-IGBT+SiC SBD）向全SiC模块演进[119] - 系统层面"混编"策略可在不同支路分别采用Si或SiC，实现系统级性价比最优化[119]

9月23日-27日，台达以"AI赋新 GI永续"为主题，亮相第二十五届中国国际工业博览会(以下简称"工博 会")，这已是这家全球电源管理及散热管理领导厂商，连续十余年参加在上海举办的这一工业盛会。 "我们一直非常重视工博会，基本从不缺席，每次都希望争取到最好的位置，甚至在疫情期间展位都没 有缩水，"台达首席品牌官郭珊珊近日接受记者专访时表示，而这十多年来布展内容的变化，也可以清 晰的看到公司在业务转型和品牌提升方面所做的努力。 台达首席品牌官郭珊珊于工博会台达展台 展品反映业务变迁 在本届工博会上，台达通过AI数字化工厂、AI数据中心、智慧工业场域、智慧微电网等场景，集中展 示了创新研发的绿色产品及解决方案。在台达展位上，旋盖数字化产线、液-液数据中心解决方案、固 态变压器（SST）等展品吸引了大量参观者驻足。 "今年我们的展台上可以看到很多解决方案和真实应用场景的展示，这在最早期时的展台是没有的，"郭 珊珊告诉记者，"这也反映了公司业务范围和能力的提升，比如整合数字孪生软件平台实现虚实结合， 就是我们新的业务能力的展现。" 其中，首次亮相的台达固态变压器（SST）以新一代电力电子核心技术脱颖而出，荣获"CI ...

行业与公司 * **行业**：人工智能数据中心（AIDC）、云计算基础设施、液冷散热技术、电源技术[1][2][5] * **公司**：OpenAI、微软、英伟达、阿里巴巴、腾讯、百度、字节跳动、麦格米特、欧陆通、金盘科技[1][2][3][5][6][19] 核心观点与论据 * **算力需求激增与IDC超预期建设** * OpenAI与微软合作建设G1瓦级数据中心 OpenAI计划部署至少10GW英伟达系统 单GW算力成本约500亿美元 10GW项目总投资规模或达5,000亿美元[1][2] * 阿里巴巴宣布未来三年投入3,800亿元建设AI基础设施 并计划在2032年前将全球数据中心能耗提升至现有水平的10倍[5] * 国内云厂商（腾讯、阿里、百度）通过发行票据融资 字节跳动申请约100多亿美元贷款 均用于扩张基础设施和新建应用领域[6] * **液冷散热技术迭代与市场空间** * 英伟达微通道冷板技术（MLCP）通过微米级流道和高度集成化设计 实现更高效散热 其单价是普通水冷板的3~5倍 预计2026年下半年在Ruby GPU中导入[7][8][9] * 微软开发了类似原理的微流体冷却技术 散热效率比现有方案高3倍 可降低芯片温升60%~70%[7] * 液冷环节预计将带来700亿市场空间 技术将从高成本的微通道向经济实用的静默式及混合式解决方案演进[3][13] * **电源技术变革与投资机会** * 电源侧HVDC和PSU环节预计将分别带来150亿及200亿市场空间[3] * 高压直流（HVDC）备用电源系统将逐步取代传统UPS系统（北美约80%仍用UPS）[3][16] * 电源技术向800伏HVDC系统、集成化方案（如赛特卡尔方案）以及固态变压器（SST）等终局方案发展[17][18] * **内资企业出海与受益标的** * 市场规模快速增长及新技术发展将推动内资企业加快出海步伐 有望在2026年实现初步海外订单 2027年加速放量[1][4] * 麦格米特、欧陆通等具备整体解决方案能力的企业将显著受益[3][19] * 金盘科技等前端变压器产品迭代受益企业将直接受益[3][19] 其他重要内容 * **技术路径细节**：GB200主要采用风液混合方案 GB300开始使用全液冷解决方案（以单向冷板为主） 双向冷板（使用R1,134A制冷剂）技术更成熟且热效率高 有望应用于Ruby系列[10][11] * **合作与全球扩张**：阿里巴巴与英伟达开展Physical AI合作 阿里云在巴西、欧洲（法国、荷兰）、墨西哥、亚太（日韩）等地扩建数据中心[5] * 腾讯确立国际化战略 字节跳动旗下火山引擎输出全球化技术方案[6]

行业趋势：AI可持续发展 - AI可持续发展对全球企业的重要性与日俱增 企业愈发重视在创新与环境之间取得平衡 [3] - 预计未来12个月内 企业对AI能源效率的关注将显著提升 [3] - 96%的应用AI企业期望其AI供应商在未来一年内须具备可持续发展目标 [3] - 提升电网韧性与能源效率是企业推动AI可持续发展的主要挑战 电网面临气候波动加剧、基础设施老化及能源需求攀升的压力 [3] 企业战略与产品展示 - 公司以"AI赋新 GI永续"为主题亮相工博会 展示AI数字化工厂、智慧工业场域、智慧微电网、AI数据中心等场景的绿色产品及解决方案 [4] - 公司致力于通过"AI+GI"（绿色解决方案）的创新融合 为客户提供高性能与可持续性兼具的绿色解决方案 [9] - 公司工业自动化将坚持以价值导向为原则 提供可落地的场景化方案 陪伴客户从自动化、信息化逐步迈向数字化和智能化 [9] 核心产品与技术突破 - 固态变压器（SST）荣获"CIIF工业自动化奖" 采用碳化硅高频电能转换技术 实现10kV中压电网直降800V直流输出 [7] - 固态变压器电源效率突破性提升至98%以上 设备体积缩小50%以上 具备高模组化、易部署设计 [7] - 公司致力于打造智慧微电网以及为边缘计算设计的AI数据中心 以科技创新协助可持续AI的推进 [4] - 公司通过分布式架构取代集中式架构组建微电网和新能源电力架构以提升电网韧性 并从电网到芯片整体优化数据中心能源效率 [9]

AI"探电"：SST 重塑未来 AIDC 供电架构 20250923 摘要 固态变压器（SST）凭借高效率（全链路效率提升 4-5%）、体积小 （占地面积为传统方案的 1/3 至 1/2）、灵活性高和预制化设计等优势， 有望成为下一代数据中心供电架构的优选方案，尤其是在高密度、空间 紧张的数据中心。 北美市场变压器供应紧张，单位成本自 2019 年来上升超 77%，交付周 期长达 46 周，SST 凭借其快速部署特性，更适配北美 AIDC 建设需求， 有望成为下一代供电方案。 国内政策利好频出，如绿电直连政策和新型电力系统建设试点，强调算 力与电力协同及绿色算力，为数据中心增效减碳提供机会，SST 高度适 配绿电直连和源网荷储一体化系统。 尽管 SST 初始投资成本较高，但通过精简中间环节和紧凑设计减少设备 和线缆使用量及施工量，全生命周期成本具备优势，且随着技术成熟， 降本空间大，投资竞争力强。 典型 SST 采用三级能量转换结构，包括 ACDC 输入级、高频 DCDC 隔 离级和输出级。主流拓扑方案基于 ISOP 架构，即输入端串联输出端并 联，设计成熟且拓展方便。 Q&A 固态变压器（SST）在数据中心 ...

文章核心观点 - 固态变压器(SST)凭借效率高、体积小、灵活性高、预制化设计等优点，有望成为未来AI数据中心(AIDC)供电架构的优选方案，特别是在800V HVDC架构升级和绿电直连需求背景下迎来发展机遇 [2][6][12] AI算力中心建设与供电架构升级 - 头部云厂商上调资本开支预期，Meta将2025年资本开支指引上调至660-720亿美元（原640-720亿美元），谷歌上调至850亿美元（原750亿美元），微软预计3Q25资本开支超300亿美元 [8] - 国内阿里2Q25资本开支达386亿元，同比增长约220%，世纪互联预计全年资本开支100-120亿元（同比翻倍） [8] - 英伟达规划2027年全面部署800V HVDC架构，以支持1MW及以上机架功率需求，较传统54V系统端到端效率提升可达5%，铜用量减少约45%，维护成本降低可达70% [10][12] SST技术优势与性能表现 - 全链路效率较传统UPS提升3%以上，占地面积减少60%以上，安装调试周期缩短75%，适配绿电接入 [3][16] - 以10MW数据中心为例（负载率90%），SST每年可节省约236.52万度电 [16] - 系统效率达98%，全链路效率91.1%，显著高于传统HVDC（88.3%）和AC UPS（86.6%） [22] - 采用模块化设计，建设周期可缩短至90天以内，支持即插即用部署 [20][22] 北美市场供需与SST应用潜力 - 北美传统变压器供需失衡，自2019年以来单位成本上涨77%以上，2Q25交期长达约46周 [12][14] - SST采用功率半导体器件替代传统变压器，具备体积小、重量轻、效率高等特点，成本仍有较大下降潜力 [12] 中国政策推动与绿电直连机遇 - 2025年5月国家发布首个绿电直连政策，明确算力与电力协同为新型电力系统试点方向，要求考核"直供绿电电量占比" [14][16] - SST适配"光储直柔"场景，支持光伏、储能直流接入，提升绿电消纳能力 [16][22] SST技术架构与核心部件 - 典型拓扑采用三级能量转换架构：输入级（AC/DC）、隔离级（高频DC/DC）、输出级（DC/AC或DC/DC） [23] - 高频变压器是核心难点，磁芯材料中非晶和纳米晶合金适用于中频大功率场景，但纳米晶工艺仍不成熟且价格较高 [24][27] - 研发需突破磁芯材料、结构设计、散热及绝缘四大关键技术 [24][32] 国内外厂商布局情况 - 全球头部厂商如伊顿、台达较早布局SST技术 [3] - 国内厂商分三类切入：传统电力设备企业（中压侧技术优势）、AI服务器电源企业（数据中心项目经验）、光储充企业（电力电子技术迁移） [28][31][33] - 中国西电已有SST产品应用于数据中心项目 [3]

AI算力中心供电架构升级趋势 - AI算力中心建设景气上行 头部云厂商上调资本开支预期 AI数据中心建设加速[1][2] - 英伟达规划2027年全面部署800V HVDC架构 维谛技术认为2030年有望开启固态变压器应用[2] - 800V HVDC架构与绿电直连需求共振 推动供电架构技术升级[1][2] 固态变压器(SST)技术优势 - 相较于传统UPS供电链路 SST全链路效率可提升3个百分点以上[1][3] - 减少占地60%以上 减少安装调试周期75% 具备预制化设计优势[1][3] - 多功能集成 适配绿电接入 在全生命周期成本中具备较强优势[1][3] - 技术发展仍存较大降本空间 当前初始投资成本较高 未来随功率半导体器件和磁芯材料工艺成熟成本将下降[3] 固态变压器应用前景 - SST有望成为未来数据中心供电架构的优选解法 综合优势突出且交付周期更短[1][2] - 适配"光储直柔"架构 绿电直连和源网荷储一体化发展为SST带来推广新契机[2] - 中国西电已有SST产品应用在数据中心项目中 个别公司产品在交直流混合微网工程中形成应用[4] 行业竞争格局 - 全球AI数据中心龙头伊顿 台达等对SST方案储备较早[4] - 国内厂商从传统电力设备 AI电源 光储充三类公司切入布局 各具优势[4] - 看好对电力电子 高频变压器 中压处理技术有深刻理解且拥有丰富数据中心项目经验的头部厂商[4] 相关受益标的 - 四方股份(601126 SH) 中国西电(601179 SH) 金盘科技(688676 SH)以及产业链其他相关公司被推荐[5]